Blodfetter: vad använder man de olika parametrar till?

Alberto Giacometti Blodfetter: vad använder man de olika parametrar till? Paolo Parini, Prof, ÖL Avdelning för Klinisk Kemi, Institution för Laboratoriemedicin Metabolenheten, Institution för Medicin paolo.parini@ki.se

Actual and past financial support received from: the Swedish Research Council, the Swedish Medical Association, the Swedish Heart-Lung Foundation, The Swedish Diabetes Foundations, The Novo Nordisk Research Foundation, the Albert and Gerda Svensson, the Åke Wiberg, the Fernström, and the Throne Holst Foundations, the Stockholm City Council and by the Karolinska Institutet Conflict of Interest (past and present): - Recipient of research grants from AstraZeneca, KaroBio, MSD, Pfizer, and Moderna Therapeutics - Scientific advisor for MSD, KaroBio AB, Triple Crown AB, Di Luca & Di Luca AB, Galmed Therapeutics, Moderna Therapeutics, Amgen, AstraZeneca - Minor stockholder in Triple Crown AB No Financial disclosure for this presentation

Lipoproteinmetabolism Frederickson klassificering av lipidrubbningar Lipider Mer avancerad diagnostik

Lipoproteinmetabolism Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011

Trans Intestinal Cholesterol Efflux (TICE) Adapted from Pramfalk C, Pedrelli M, Parini P, Biochim Biophys Acta. 2010.

Lipoproteinmetabolism Particle composition (weight %) Lipoprotein Density Electrophoretic mobility Diameter (nm) TG Cholesterol PL Protein Major apolipoproteins Chylomicron 0.93 Origin 80-1200 85-95 2-5 3-8 1-2 B-48, A-I, A-II, A-IV, (C, E) VLDL 0.93-1.006 Pre-β 30-80 50 22 19 8 B-100, A-I, C, E IDL LDL 1.006-1.019 1.019-1.063 β β 23-35 18-25 20 11 38 47 23 22 19 21 B-100, C, E B-100 HDL 2 1.063-1.125 α 9-12 6 22 30 41 A-I, A-II, C, E HDL 3 1.125-1.21 α 5-9 6 15 23 55 A-I, A-II, C, E Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011

Federickson klassificering av lipidrubbningar - WHO Type Average of overnight serum Elevated particles Associated clinical disorders I Creamy top layer Chylomicrons Lipoprotein lipase deficiency, apolipoprotein C-II deficiency Systemic lupus erythematosus (rare) IIa Clear LDL Familial hypercholesterolemia, polygenic hypercholesterolemia, Hypothyroidism IIb Clear LDL, VLDL Familial combined hyperlipidemia Neprhotic syndrome, diabetes, anorexia nervosa III Turbid IDL Dysbetalipoproteinemia Hypothiroidism, diabetes, Obesity IV Turbid VLDL Familial hypertriglyceridemia, familial combined hyperlipidemia, Diabetes, chronic kidney disease V Creamy top, turbid bottom Chylomicrons, VLDL Apolipoprotein C-II deficiency Diabetes, alcohol, thiazide, oral contraceptive OBS: klassificering skapades innan HDL-kolesterol som riskprediktor fastställdes

Federickson klassificering av lipidrubbningar - WHO Type I Type V

Lipider P-Kolesterol fp-triglycerider P-HDL-kolesterol fp-ldl-kolesterol, beräknat (f)p-remnant kolesterol

P-kolesterol Kolesterol ingår i cellmembraner, i lipoproteiner och i myelinskidor Kolesterol är substrat för syntes av gallsyror och steroidhormoner I plasma finns kolesterol i oförestrad (lipoproteinytan) och i förestrad form (lipoproteinkärna) Huvuddelen (60-70 %) av kolesterolet i plasma transporteras av LDL-fraktionen Bestämning av S-Kolesterol bör ingå i utredning av primära och sekundära lipidrubningar och vid bedömning av kardiovaskulär risk

Federickson klassificering av lipidrubbningar - WHO Type Average of overnight serum Elevated particles Associated clinical disorders Serum TC I Creamy top layer Chylomicrons Lipoprotein lipase deficiency, apolipoprotein C-II deficiency Systemic lupus erythematosus (rare) N IIa Clear LDL Familial hypercholesterolemia, polygenic hypercholesterolemia, Hypothyroidism ++ IIb Clear LDL, VLDL Familial combined hyperlipidemia Neprhotic syndrome, diabetes, anorexia nervosa ++ III Turbid IDL Dysbetalipoproteinemia Hypothiroidism, diabetes, Obesity + IV Turbid VLDL Familial hypertriglyceridemia, familial combined hyperlipidemia, Diabetes, chronic kidney disease N+ V Creamy top, turbid bottom Chylomicrons, VLDL Apolipoprotein C-II deficiency Diabetes, alcohol, thiazide, oral contraceptive + OBS: klassificering skapades innan HDL-kolesterol som riskprediktor fastställdes

P-kolesterol

P-kolesterol Adapted from Wilhelmsen l et al, Läkartidningen. 2004.

P-kolesterol Låga kolesterolvärden kan ses vid genetiska rubbningar, samt sekundärt till fettmalabsorption, malnutrition och vissa former av cancer

fp-triglycerider Triglyceriderna i plasma är glycerolestrar av framför allt oljesyra, palmitinsyra och linolsyra De transporteras i blodbanan i lipoproteinkomplex framför allt i kylomikroner och VLDL Koncentrationen av triglycerider i fasteplasma återspeglar som regel VLDL-nivån fp-triglycerider används vid utredning av primära och sekundära hyperlipoproteinemier och vid bedömning av kardiovaskulär risk Låga triglyceridvärden ses abetalipoproteinemi och hypobetalipoproteinemi samt sekundärt till malabsorption, malnutrition, leverinsufficiens och hypertyreos Väldigt höga triglycerider kan utlösa en akut pankreatit

fp-triglycerider Type Average of overnight serum Elevated particles Associated clinical disorders Serum TC Serum TG I Creamy top layer Chylomicrons Lipoprotein lipase deficiency, apolipoprotein C-II deficiency Systemic lupus erythematosus (rare) N ++ IIa Clear LDL Familial hypercholesterolemia, polygenic hypercholesterolemia, Hypothyroidism ++ N IIb Clear LDL, VLDL Familial combined hyperlipidemia Neprhotic syndrome, diabetes, anorexia nervosa ++ + III Turbid IDL Dysbetalipoproteinemia Hypothiroidism, diabetes, Obesity + + IV Turbid VLDL Familial hypertriglyceridemia, familial combined hyperlipidemia, Diabetes, chronic kidney disease N+ ++ V Creamy top, turbid bottom Chylomicrons, VLDL Apolipoprotein C-II deficiency Diabetes, alcohol, thiazide, oral contraceptive + ++ OBS: klassificering skapades innan HDL-kolesterol som riskprediktor fastställdes

fp-triglycerider Chapman RJ et al, Eur Heart J 2011.

Non fp-triglycerider Chapman RJ et al, Eur Heart J 2011.

P-HDL-kolesterol HDL delta i återtransporten av kolesterol till levern HDL-nivåerna är högre hos kvinnor i fertil ålder beroende på inverkan av östrogen HDL-kolesterol används vid utredning och uppföljningen av blodfettsrubbningar och vid bedömning av kardiovaskulär risk Låga HDL-kolesterolnivåer kan ses i samband med stegrade triglyceridnivåer i plasma och insulinresistens Väldigt låga HDL nivåer vid vissa sällsynta ärftliga tillstånd (Tangiers sjukdom, LCAT-brist, Fish Eye Disease).

P-HDL-kolesterol Frikke-Schmidt R et al, JAMA 2008.

fp-ldl-kolesterol, beräknat fp-ldl-kolesterol beräknas från P-Kolesterol, fp-triglycerid och P-HDL-kolesterol Beräkningen utföres ej om fp-triglycerid är > 4,0 mmol/l. Formel för beräkning av LDL-kolesterol (Friedewalds formel): fp-ldl-kolesterol (mmol/l)=p-kolesterol P-HDL-kolesterol (0,45 x fp-triglycerid)

Familial hypercholesterolaemia patients reach LDL-C threshold levels for CHD at an early age mmol/l 15 13 10 5 0 LDL-C mg/dl 580 500 390 190 0 Cumulative LDL-C (mmol) 200 150 100 50 0 0 Homozygous FH 12.5 years Heterozygous FH 35 years Without FH Age in years 55 years 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 Threshold for CHD 60 Cuchel et al. Eur Heart J 2014;35:2146 2157. Nordestgaard et al. Eur Heart J 2013;34:3478 3490.

Loss-of-function variants in PCSK9 (with lifetime low LDL-C) are associated with a lower risk of CV events Genetic PCSK9 LDL-R Serum LDL-C CHD Plasma LDL-C in black subjects (mg/dl) 12 P=0.008 PCSK9 nonsense mutation (n=85) 30 20 No PCSK9 nonsense mutation (n=3,278) CHD (%) 8 4-88% 10 0 50 100 150 200 250 300 0 No Yes PCSK9 nonsense mutation Cohen et al. N Engl J Med 2006;354;1264 1272.

P-LDL-kolesterol, beräknat

(f)p-remant kolesterol Varbo A et al ATVB 2016 Paolo Parini, MD, PhD 33

Relation mellan remnant kolesterol och inflammation Varbo A et al Pharmacol Ther 2014; Nordestgaard BG et al. Lancet 2014 Paolo Parini, MD, PhD 34

Lipid och inflammation Remant particles Modified from Hansson GK et al. Nature Immunology 2011 Paolo Parini, MD, PhD 35

Relation between remnant cholesterol (non-ldl non-hdl) and CVD Varbo A et al Pharmacol Ther 2014 Paolo Parini, MD, PhD 36

Relation between remnant cholesterol (non-ldl non-hdl) and CVD Nordetsgaard BG et al, Eur Heart J 2016. Paolo Parini, MD, PhD 37

Mer avancerad diagnostik fs-lipoproteinfraktion fs-lipoproteinprofil

fs-lipoproteinfraktion fs-lipoproteinfraktioner inkluderar: Elektrofores (Hydragel 7 Lipo + Lp(a)) Kolesterol Triglycerider Apolipoprotein AI Apolipoprotein B Apolipoprotein E Bedömning N IIa IIb III IV V

fs-lipoproteinfraktion LID 11429973 (kvinna född 1942) Origin Kolesterol 7,6 mmol/l (3,9-7,8) Triglycerider 2,6 mmol/l (0,45-2,6) Apolipoprotein A1 1,31 g/l (1,1 2,1) Apolipoprotein B 1,39 g/l (0,5 1,7) Apolipoprotein E 57 mg/l (23-63) LDL Normal nivå av totalkolesterol och apolipoproteiner, TG vid övre referensgränsen. Elektroforetiskt ses ett förstärkt band motsvarande VLDL och LDL. Detta kan vara förenligt med den relativt sett högre nivåen av totalkolesterol. Efter telefonkontakt med er framkommer det att pat. lider av primär hyperparathyroidism. Tidigare har man beskrivit i litteraturen att normokalcemisk hyperparathyroidism kan vara associerade med förhöjda nivåer av LDL- och VLDL-kolesterol. Vi rekommenderar uppföljning av pat. efter ev. kirurgisk terapi beträffande lipoproteinnivåer för att utesluta en bakomliggande lipidrubbning.

fs-lipoproteinfraktion LID 23012394 (man född 1962) Origin Kolesterol 8,4 mmol/l (3,9-7,8) Triglycerider 20 mmol/l (0,45-2,6) Apolipoprotein A1 1,27 g/l (1,1 1,8) Apolipoprotein B 1,2 g/l (0,5 1,7) Apolipoprotein E 264 mg/l (23-63) LDL Elektroforetiskt bild med en kraftigt accentuerad VLDL-fraktion samt chylomikroner. HDL-fraktionen ses som tidigare ngt försvagad och snabbare migrerande. ApoE-typning visade genotyp E3/3, vilket gör att hyperlipidemi Typ III inte är sannolikt. Således likartad bild överensstämmande med typ V.

fs-lipoproteinprofil fs-lipoproteinprofil inkluderar: fs-vldl-kol profil fs-vldl-trigl profil fs-ldl-kol profil fs-ldl-trigl profil fs-hdl-kol profil fs-hdl-trigl profil fs-kolesterol,profil fs-triglycer, profil fs-triglycer, profil svaras utan glycerol vilket kan medföra diskrepans mellan denna metod och fp-triglycerid.

fs-lipoproteinprofil Superose 6 är ett gel som består av kulor som har hål av olika storlek. De mindre lipoproteinerna kan gå genom flera hål än de större lipoproteinerna. Följaktligen kommer de mindre lipoproteinerna senare ut från kolumnen än de större lipoproteinerna. Serum blandas med Mobilfas och injiceras på kolonn Superose 6 PC 3,2/30. Lipoproteinerna separeras och blandas med Triglycerid- resp. Kolesterol-reagens. Blandningen passerar en 500 µl reaktion loop vid 37 C. Absorbansen mäts sedan vid 500 nm och en kromatogram (s.k. lipoproteinprofil) genereras. Arean under kurvan är proportionell mot mängden kolesterol resp triglycerid i provet. Koncentrationerna av kolesterol och triglycerider i lipoproteinfraktionerna beräknas av dataprogrammet

fs-lipoproteinprofil Korrelation mellan Lipoproteinprofil, fs- och Lipoprotein kvant, fs- metoderna VLDL-KOLESTEROL HDL-KOLESTEROL HPLC HPLC 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 y = 0,9438x + 0,0531 R 2 = 0,9414 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 UC LDL-KOLESTEROL 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 y = 0,8715x - 0,035 R 2 = 0,8669 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 UC HPLC HPLC 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 y = 0,8267x + 0,475 0,6 R 2 = 0,5645 0,4 0,2 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 UC Total-KOLESTEROL 8,0 7,0 y = 0,8676x + 0,5075 6,0 R 2 5,0 = 0,944 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 UC HPLC: Lipoproteinprofil, fs- UC: Lipoprotein kvant, fs- VLDL-Kolesterol: R = 0,97 LDL-Kolesterol: R = 0,93 HDL-Kolesterol: R = 0,72 Total-kolesterol: R = 0,97

fs-lipoproteinprofil Pojke, 15 år Under spädbarnsåret haft en del otiter och gastroenteriter. Hyposensibilisering vid allergimottagningen vid Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge. Mår bra. Vid kontroll på den lokala vårdcentralen höga TG, men normala kolesterolnivåer. Normala prover avseende thyroidea, lever och hematologi. Labvärden P-Kolesterol 3,7 mmol/l (<5,2) fp-triglycerider 5,8 mmol/l (<1,6) P-HDL-Kolesterol 1,7 mmol/l (0,8-2,1)

fs-lipoproteinfraktion Origin LID 16246225 (pojke 15 år) Kolesterol 3,8 mmol/l (<5,2) Triglycerider 6,0 mmol/l (< 1,6) Apolipoprotein A1 1,46 g/l (1,1 1,8) Apolipoprotein B 0,46 g/l (0,5 1,5) Apolipoprotein E 21 mg/l (23-63) LDL

Hyperglycerolemi eller pseudohypertrigliceridemi Detta tillstånd är orsakat av en genetiskmutation som leder till höga nivåer av glycerol. Eftersom de colorimetriska/enzymatiska metoder som bestämmer triglyceridnivåer i plasma använder glycerol som substrat efter spjälkning av triglycerider med lipoproteinlipas visar patienterna som lider av denna genetiska sjukdom falsk förhöjda triglyceridnivåer. P. Parini et al. Eur J Clin Invest. 2006 Feb;36(2):98-104.

fs-lipoproteinfraktion 162-4622-5 TG 1800000 Fritt Glycerol 1600000 162-4622-5 kontroll 1400000 1200000 1000000 Au 800000 600000 400000 200000 Kylomikroner/VLDL LDL HDL 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70-200000 ELUTIONSTID (MINUTER) Patientens serum innehåller normal mängd TG, men höga halter av fritt glycerol, vilket talar för genetisk betingad brist av enzymet glycerolkinas.

Thank you